http://solar-front.livejournal.com/ ([identity profile] solar-front.livejournal.com) wrote in [community profile] engineering_ru2017-05-16 02:11 pm

Баба светодиод сердцем видит: светодиодные лампы - свет и расходы.

Всё деградирует в нашем мире. И светодиодные лампы:

(источник)
К сожалению у ammo1 это тема не особо заинтересовала ни владельца, ни публику потому выложу здесь.

Итак, как оно деградирует и как светит.

Хорошая новость: - деградируют, но слабо. Обыватель этого и не заметит, в промышленности - если на световой поток диода завязана точная измерительная система - нужны высококачественные.

Плохая новость: деградация есть и она ускоряется с температурой.
Еще плохая новость: особо никто не заморачивается на тестировании этих новых изделий (10000 часов это, на минуточку больше года все 24 часа, при постоянной, контролируемой температуре и точной оценке качества света время во времени, что не каждый может себе позволить).

Посмотрим в ближайшее будущее: ламп будет всё больше, на радиаторах будут экономить, про деградацию будут молчать. Но для обычного пользователя у которого лампочка в подвале два раза зажигается это ерунда. Распространение светодиодного освещения будет взрывным: вместо одной люминисцентки можно будет купить несколько светодиодных. Не убиваемых. И тыкать их начнут везде: от дорожного полотна, до ванн и водоемов.
И вот там полезут проблемы температуры, вибрации и паров воды.

Короче можно смело мутить институт на тему или хотябы лабу - работы в полный рост.
тема деградации LED  уже всплывала, я конечно полный отчет выложить не могу, дам лишь, что собралось у меня в божике:
"я не отмечаю дату покупки для своих светодиодов. А Вы?

в 2014м в Daily Mail была опубликована статья, в которой утверждается, что 25% дорогих ламп с большим сроком службы не оправдали претензий, а некоторые даже умерли реньше - 6000 часов. Это были лампочки, которые гарантировали от 15 000 до 25 000 часов безпроблемной работы.

В статье обсуждались тесты по пяти образцам 46 типов лампочек. Это был простой тест: включение ламп на 165 минут и выключение на 15 минут до отказа. Результаты теста:

1) Пять типов перестали работать раньше 6000 часов
2) Пять с гарантией в 25000 часов, остановились до 10 000 часов.
3) 66 из 230 образцов провалились до истечения 10 000 часов, хотя обещали как минимум 15 000 часов использования.

Не любите Daily Mail? Во что вы могли бы поверить? На веб-сайте Министерства энергетики США обсуждаются тесты для различных типов ламп. Статистически достоверный образец ламп испытывают при температуре окружающей среды 25 °C, используя рабочий цикл продолжительностью 3 часа и 20 минут. Точка, в которой половина ламп провалила тест, - это расчетный средний срок службы лампы. Для ламп длительностью 10 000 часов этот процесс занимает около 15 месяцев ».

В этом случае, как вы думаете, сколько лет необходимо чтобы тестировать лампочку, гарантирующую 50 000 часов? Попробуйте 5,7 лет. Все сводится к тому, что, по-видимому, нет реальных надежных способов проверки долговременной производительности и жизнеспособности светодиода.

сравним лампы:


Приведенная выше таблица взята из доклада Министерства энергетики США. И, хотя расчетный срок службы мощного светодиода выглядит внушительно, источником данных является производитель ламп. И некоторые производители гарантируют более 100 000 часов!

Согласно Министерства энергетики США: "электрическое и тепловое проектирование светодиодной системы или светильника определяет срок службы светодиодов и силу света. Использование светодиода при превышении номинального тока ведет к увеличению относительного светового потока, но снижает срок его службы. Эксплуатация светодиода при температуре выше расчетной температуры также значительно снизит срок службы."

Но как это проверить потребителю? если лампа не работает, кто из вас бежит искать чек покупки?

Здесь ссылка о том, что такое наработка на отказ, деградация LED от профи своего дела.


Баба правильно чует потому, что:
спектр солнца (родной нам):
Запомните что человеческий глаз имеет наибольшую чувствительность в районе 555нм (зелёный цвет).

Вот так галогенка:

Ксенон (очень яркий в зеленом пике, но дискретный и много УФ, падла)


И светодиоды (хорошие!):

"Есть такое понятие как индекс цветопередачи, CRI (Color Rendering Index), это относительная величина, показывающая на сколько хорошо видны другие цвета в свете данного источника.

К примеру в синем свете будут плохо различимы объекты желтого цвета, в жёлтом свете — объекты синего цвета.

Так вот при сравнении источников света получаем следующие цифры индекса цветопередачи:
Солнце — 100,
Галоген — 97,
Ксенон 4300K — 75,
Светодиоды 5000K — 85."

Т.е. светодиод дает холодное, "синее" освещение, хотя спектр уже научились сильно увеличивать в красном - он остается сильным в синем.
А "синий" свет с длиной волны 446-477 нм подавляет синтез мелатонина.


[identity profile] uc2ake.livejournal.com 2017-05-16 02:10 pm (UTC)(link)
У ламп накаливания спектры разные из-за разной температуры нити. Галогенный цикл позволяет повысить температуру и сдвинуть спектр немного в сторону более коротких волн (и повысить светоотдачу). Но в целом, лампы накаливания имеют спектр очень близкий к спектру АЧТ — абсолютно чёрного тела с такой же температурой. Кроме этого, спектр ламп накаливания гладкий, то есть не имеет пиков.
Спектры излучения АЧТ:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Black_body.svg
https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Black_body_spectra
Спектр лампы накаливания 25 Вт:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spectral_power_distribution_of_a_25_W_incandescent_light_bulb.png

Спектры ксеноновых и ртутно-ксеноновых ламп можно посмотреть в каталоге Hamamatsu:
http://www.hamamatsu.com/us/en/product/category/1001/3011/index.html
http://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/Xe-HgXe_TLS1016E.pdf
Там же на графики для сравнения наложены спектры галогенной лампы 24 В 150 Вт и солнечного света.
Но обратите внимание, что графики в логарифмическом масштабе по вертикали.

Из графиков видно, что спектр ксеноновой лампы «почти» равномерный в диапазоне 400-800 нм, но имеет почти десятикратные пики в инфракрасном диапазоне 800-1050 нм, которые зрение не увидит.

Ртутно-ксеноновые лампы имеют пики примерно полтора порядка и более (30-50 раз) в видимом диапазоне 400-800 нм. Что неплохо согласуется с графиком с drive2.ru, где самый высокий пик имеет уровень примерно 4000/200 или 1,3 порядка.

На графике Hamamatsu галогенная лампа 24 В 150 Вт имеет очень расплывчатый максимум в районе 700-1000 нм.
Edited 2017-05-16 14:18 (UTC)

[identity profile] uc2ake.livejournal.com 2017-05-16 07:53 pm (UTC)(link)
Источник графиков не ясен, спектры «ксенона» и «галогенной» лампы сомнительны.
Почти уверенно можно утверждать, что приведен спектр не ксеноновой лампы, а ксенон-ртутной или металлогалогенной. Хотя, у металлогалогенной был бы спектр получше, я полагаю.
Кстати, вот здесь (http://www.edn.com/design/led/4399531/LED-Lighting-Top-10-benefits) приведен ну очень похожий спектр и подписан как «металлогалогенная лампа».
Надо сказать, металлогалогенные лампы тоже считаются очень хорошими по цветопередаче и по светоотдаче.
https://en.wikipedia.org/wiki/Metal-halide_lamp
Светодиоды деградируют, газоразрядные лампы деградируют, лампы накаливания перегорают. Нет в мире совершенства.